يتألف الماس المستخرج بالترسيب الكيميائي بالبخار (CVD) في المقام الأول من الكربون، مع إمكانية وجود عناصر ضئيلة للتلوين.
تنطوي عملية النمو على ترسيب ذرات الكربون من خليط غازي على ركيزة لتكوين بنية بلورية مشابهة للماس الطبيعي.
شرح 6 نقاط رئيسية
1. مصدر الكربون
يشكّل الكربون المكوّن الأساسي في الألماس المستخرج بالتفريغ القابل للتحويل على السيرة الذاتية.
ويتم اشتقاقه من خليط غاز يتكون عادةً من الهيدروجين (H2) والميثان (CH4).
يعمل الميثان كمصدر للكربون، بينما يساعد الهيدروجين في عملية الترسيب.
يتكون خليط الغاز عادةً من 90-99% هيدروجين والباقي ميثان.
2. عملية الترسيب
في عملية الترسيب بالترسيب القابل للذوبان (CVD)، يتم إدخال خليط الغاز في غرفة التفاعل.
ويتم تعريضه لدرجات حرارة عالية وأحيانًا للبلازما، اعتمادًا على طريقة التفريد بالتقنية CVD المحددة المستخدمة (على سبيل المثال، التفريد بالتقنية البوليمرية القابلة للتفجير الذاتي القابل للتحويل إلى إلكترونيات (PECVD)، التفريد بالتقنية المتعددة الكربون (MPCVD)، التفريد بالتقنية القابلة للتفجير بالتقنية المنخفضة (LPCVD)، التفريد بالتقنية الفائقة الكثافة (UHVCVD)).
تتسبب ظروف الطاقة العالية في تكسير الغازات إلى مجموعات تفاعلية.
ثم تتفاعل هذه المجموعات التفاعلية مع بذرة أو ركيزة الماس، مما يؤدي إلى ترسيب ذرات الكربون في تشكيل شبكة بلورية.
3. معادلات التفاعل
يمكن تلخيص تكسير الغازات وترسيبها في عملية التفكيك والترسيب باستخدام عدة تفاعلات كيميائية:
- H2 → 2H
- ch4 + h → ch3 + h2
- ch3 + h → ch2 + h2 → ch2 + h2
- ch2 + h → ch + h2 → ch + h2
- ch + h → c + h2
توضح هذه التفاعلات كيفية تكسير الميثان تدريجيًا إلى ذرات الكربون التي تترابط بعد ذلك لتكوين شبكة ماسية.
4. العناصر النزرة للتلوين
لإنتاج ألماس ملوّن يتم إدخال عناصر أثرية محددة في شبكة الكربون خلال مرحلة النمو.
ويحدد نوع وكمية العناصر النزرة لون الألماس.
على سبيل المثال، يمكن أن يضفي النيتروجين لوناً أصفر، بينما يمكن أن يضفي البورون لوناً أزرق.
5. النمو والتكوين
تستمر العملية حتى يتم تكوين ألماسة مكتملة التكوين.
يتم تغليف بذرة الألماس أو الركيزة بذرات الكربون التي تترابط لتكوين بنية ألماس متصلة.
يمكن أن تستغرق هذه العملية من أسبوعين إلى أربعة أسابيع، بحسب الحجم المطلوب وجودة الألماس.
6. الجودة والنقاء
يمكن التحكم في نقاء وجودة الألماس المستخرج بالتقطيع على السيرة الذاتية من خلال الظروف السائدة في غرفة التفاعل، مثل درجة الحرارة والضغط وتركيبة الغاز.
يكون الألماس عالي الجودة المصنوع على السيرة الذاتية عديم اللون ويتمتع بخصائص مشابهة للألماس الطبيعي.
استمر في الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف جمال ودقة ألماس CVD مع KINTEK SOLUTION.
حيث تلتقي التكنولوجيا المتطورة والحرفية الخبيرة لتقدم لك سيمفونية من الألوان والصفاء.
استمتع بعلم التألق، وارتقِ بمجموعتك مع منتجاتنا من الألماس بتقنية CVD التي لا مثيل لها، والتي صُنعت بعناية لتعكس أناقة الطبيعة مع احتضان ابتكارات المستقبل.
استكشف مجموعتنا الآن واختبر الفرق في KINTEK SOLUTION.
